2024_2025学年高中化学第2章化学反应与能量第一节化学能与热能学案新人教版必修2.docxVIP

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第一节化学能与热能

1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变更的主要缘由。

2．知道反应物与生成物总能量的相对凹凸是反应过程中能量变更的确定因素。

3．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。

一、化学键与化学反应中能量变更的关系

1．化学反应中能量变更的缘由(微观角度)

(1)组成物质的原子(或原子团)之间是通过化学键相结合的。

(2)当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要汲取能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。

(3)化学键的断裂与形成是物质在化学反应中发生能量变更的主要缘由。

2．化学反应中能量变更的确定因素(宏观角度)

一个确定的化学反应是吸热还是放热，确定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

(1)反应物的总能量大于生成物的总能量，则化学反应释放能量。如图A所示。

(2)反应物的总能量小于生成物的总能量，则化学反应汲取能量。如图B所示。

二、化学能与热能的相互转化

1．两条基本的自然定律

(1)质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时，总质量保持不变。

(2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体系包含的总能量保持不变。

2．化学能与热能的相互转化

(1)化学能转化为热能

①盐酸与铝反应，溶液温度上升，说明该反应是放热反应。

②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，烧杯变凉，玻璃片与烧杯粘在一起，说明该反应是吸热反应。化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O。

③中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时释放的热量。

(2)热能转化为化学能

人们利用热能可以促使化学反应的发生，从而探究物质的组成、性质或制备所需的物质，如高温冶炼金属、分解化合物等。

三、人类利用能源的三个阶段

1．柴草时期：从火的发觉至18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。

2．化石能源时期：从18世纪中期到现代，以煤、石油、自然气为主要能源。

3．多能源结构时期：以可再生能源和清洁能源(绿色能源)为主要能源，主要包括太阳能、氢能、核能、生物质能等。

1．(2024·甘肃师大附中期末)绿色能源是指运用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、自然气等；二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是()

①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材

A．①②③ B．③④⑤

C．④⑤⑥ D．①②⑤

解析：石油和煤是化石燃料，燃烧除了产生大量的二氧化碳之外，也会产生二氧化硫等有毒的气体，煤还有固体废弃物须要处理，③④不属于绿色能源；木材属于传统能源，燃烧除了产生大量的二氧化碳之外，还有固体废弃物须要处理，并且破坏绿化，⑥不属于新能源；太阳能、风能和潮汐能是清洁、无污染的新能源，属于绿色能源。

答案：D

2．已知2H2＋O2eq\o(=====,\s\up14(点燃))2H2O，关于该反应的下列说法错误的是()

A．该反应是一个放热反应

B．参与反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量

C．该反应是一个吸热反应

D．参与反应的氢气和氧气的总质量等于反应生成的水的总质量

解析：A、B、D三项正确；C项该反应为放热反应，错误。

答案：C

3．(2024·佛山市第一中学期中)下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是()

解析：当反应物的总能量大于生成物的总能量，此时反应放热，当反应物的总能量小于生成物的总能量，此时反应吸热，故选A项。

答案：A

吸热反应与放热反应

放热反应

吸热反应

定义

释放热量的化学反应

汲取热量的化学反应

宏观说明

反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量

反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量

微观说明

生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时汲取的总能量

生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时汲取的总能量

图示

常见实例

①大部分化合反应

②金属和水或酸的反应

③可燃物的燃烧反应及缓慢氧化反应

④酸和碱的中和反应

⑤铝热反应

①大部分分解反应

②较典型的反应：

Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应

C＋CO2eq\o(=====,\s\up12(高温))2CO

C＋H2O(g)eq\o(=====,\s\up12(高温))CO＋H2等

(2024·北京师大附中期中)下列事实描述不正确的是()

A．高温煅烧石灰石的反应中，反应物总能量高于生成物总能量

B．中和反应中，反应物总能量高于生成物总能量

C．铝粉和盐酸反应时，溶液温度通常会上升

D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是吸热反应

【解析】石灰石分解是吸热反应，应是反应物总能量低于生成物总能量，A错误；中和反应是放热反应，应是反应物总能量高于生成物的总能量，